路基路面设计论文汇总十篇

时间:2023-03-25 10:27:28

路基路面设计论文

路基路面设计论文篇(1)

公路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段,设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。由于公路是带状构造物,对于每一个公路项目而言,项目所在地的地理位置、地形地貌、气候气象、社会环境、文化传统、风俗习惯、公路使用者的审美特点等都是设计者必须考虑的重要因素。无论是公路的新建还是改造,都没有固定的模式。因此,对于每一个公路建设项目,设计者均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务,这就要求设计者必须灵活、创造性地进行公路设计。笔者结合多年来从事公路设计的实践经验,对一般公路中路基路面工程的设计理念和安全评价进行了认真探索。

一、路基路面的安全评价

(一)路基的安全评价。路基的安全评价包含:路基强度评价、边坡稳定评价、排水结构物评价与支档结构评价。路基强度影响路基的稳定性、承载力、路面使用功能,进而影响行车安全。路基的原始地面承载力强度小于150kPa要进行处理,存在软基、岩溶等不良地质要采用换填、袋装砂井、碎石桩、灌浆等方法进行治理。路基填料要通过试验后选用,不能土石混填以保证路基的压实度。对于膨胀土作为路基填料应进行掺石灰、固化材料处理,同时进行防水处治。

路基边坡安全评价主要考虑边坡的稳定性。近几年因路基边坡失稳造成的安全事故越来越多,因此路基的高填深切边坡均应经过稳定性验算,不满足稳定性要求的需采用防护及加固措施;边坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸载、挡墙、抗滑桩、综合排水等措施一次处理到位,不留隐患。对于山区山体横坡较陡地段的高填深切应与桥隧构造物进行比较,填方大于20m宜改填为桥梁,切方大于30m宜改切为隧道。对于高大边坡要加强施工观测,确保安全。

排水结构物评价:路基的排水不畅影响路基的稳定性。边沟、排水沟、渗沟、暗沟的设置位置、断面尺寸、防冲刷能力影响排水的使用功能,每条路都应进行计算,不能照搬照抄。渗沟、暗沟本身应有足够的强度,不能影响路基的整体稳定性。

支档结构物评价:挡墙本身强度、抗滑移能力、抗倾覆能力、抗剪能力、地基承载力都是安全评价的重要指标,应满足规范要求。从安全、经济的角度考虑重力式挡墙的高度宜控制在12m以内,超过12m,则可采用板桩墙、锚杆式挡墙、加筋挡墙等形式。挡墙的基底埋置深度应经计算确定,一般在可能的滑动面或冲刷以下至少1m,板桩墙桩的埋置深度对于岩石地基宜嵌岩1/3桩长,对于土质地基应嵌岩1/2桩长。

(二)公路路面的安全评价。路面强度的安全评价:因路面承受的轴载吨位以及轴载通行次数高,行车速度快,故对路面的强度要求就高;而路面强度低,产生安全隐患的机率就高。影响沥青路面强度的主要因素有沥青质量、石料的性质、粒料的级配等。造成水泥混凝土路面破坏的主要原因是路基的不均匀沉降和汽车超载,设计时应充分考虑。路面的抗滑安全评价:抗滑性能是保证雨天高速行车安全的重要技术指标,摩擦系数是直接影响抗滑安全的控制指标,摩擦系数越高,抗滑性能就越好。石料磨光值是保证路面防滑的基本指标,磨光值高才能获得高的摩擦系数。路面的排水安全评价:高速公路因其路幅宽,降到路面上的雨水量较多,排水不畅,形成积水,高速行车会使积水雾化,迷雾遮挡驾驶员视线,增加行车事故。同时积水会降低路面的抗滑性能,使车轮产生液面滑移,增加行车的危险性。在我省某段二级公路发生16起交通事故中,因路面积水造成事故11起,占总事故的68.7%。因此公路路面要采用系统排水的方法进行设计,确保路面水的流畅。路面的平整度评价:路面不平整易使汽车产生颠簸,容易造成事故。平整度的影响除了路基不均匀沉降的原因外,摊铺机的性能及操作对摊铺平整度影响很大,另外面层摊铺材料的质量、碾压质量对平整度有影响,接缝处理不好容易产生缺陷以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹。

二、挡土墙的灵活运用

公路挡土墙的形式,可借鉴国内一些先进的设计理念和范例,积极探索坡面防护新技术,配合路段自然环境,灵活进行设计。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墙、阶梯栅栏挡土墙等新型防护结构形式,既起到了防护作用,又丰富了路容景观。鉴于目前多数公路沿线的挡土墙人工痕迹较重,严重影响了公路景观。因此在一般公路设计中应灵活性设计,根据沿线地质条件和边坡高度,尽量减小防护工程体积,如挡土墙的高度和长度,并结合地形起伏特点,适当变化挡土墙高度,提高结构物自身景观效果。

在材料上,挡土墙可根据公路所在地区条件,灵活就地取材,如采用当地的块石、碎石干砌挡土墙,尽量避免采用光面混凝土挡土墙,以使挡土墙构造物表面贴近自然。另外,还可结合路域特有的文化和建筑风格,通过设置文化符号以赋予公路文化内涵,对挡土墙进行特殊设计,使司乘人员在行驶过程中感受到特有的公路民俗文化。

三、安全护栏设计

按照我国设计标准,要求护栏在中央分隔带连续设置,在路侧的最小段落为70m,不必要路段可以不设,它与主体工程的关系与其所处的路段有关。

石方区护栏:石方区护栏基础应与路基同步施工,路基开挖时,预留护栏混凝土基础的槽孔,或者直接在槽孔内现浇护栏基础,以避免2次开挖石方。

路肩挡墙区路侧护栏:护栏基础落在连续路肩挡墙区时,当挡墙施工至护栏基础底标高时,应预留护栏基础槽孔,也可现浇护栏基础,以避免后期护栏安装时开拆挡墙,对于连续护面墙区段,当护面墙施工至护栏基础底标高时,应预留护栏基础槽孔,也可现浇护栏基础,以避免后期护栏无法生根。

构造物护栏:对于特大、大、中桥护栏一般由主体工程设计单位设计。通常为砼刚性护栏,并由交通工程设计单位负责护栏过渡段设计。

四、路基边坡处理与环保

路基边坡形式是影响公路景观的主要因素。路基边坡坡率及形式的选择不仅影响边坡的稳定,同时也影响环境保护和景观效果。边坡坡率应灵活自然、因地制宜,尽量使边坡外形与周围环境融为一体,看不出明显的人工痕迹。在设计中应根据地形地质条件、边坡高度及周围环境特点对每个边坡逐个研究确定适宜的边坡形式和坡率。对于挖方边坡坡脚、坡顶取消人工痕迹过重的折角,而采用贴近自然的圆弧过渡,以达到与路线所经自然地带的地形地貌相适应。对于部分低填或隧道进出口填方路段,放缓边坡或直接填平进行植草绿化处理。这既有利于路堤与原地貌融为一体,使填筑痕迹得以遮掩;同时也增加路侧净区,形成一定的行车缓冲带,使过往车辆驶离路面后有一个安全的感觉。

公路设计灵活性和创造性的理念并不是试图去创建一个新的标准,而是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度的基础之上,公路设计人员应在严格遵循项目规划的前提下,充分发挥想象力、独创性及灵活性,以规范为依据,在标准范围内灵活应用设计指标,切实设计出既能满足使用功能,又能确保安全运营,同时还能很好地融于自然及人文环境的公路。

参考文献:

路基路面设计论文篇(2)

2设计

2.1市政道路沥青路面设计方面存在的主要问题

(1)交通安全、设计基础不扎实淡化环节;(2)路面结构设计合理,不采取MianCeng组合结构形式的动乱,中间轴承材料,设计;(3)没有数据结构设计基础,加强层厚度和路面,不符合要求;(4)连接结构设计长的路面严重影响路面结构的完整性。这些问题的存在在建筑质量、工业沥青路面和不良影响是最大的。因为设计理论在现有路面层间,考虑到连续状态,研究表明,路面条件包括结构设计结果与设计的最大影响拍摄,尤其是强调,在不断的XiaJiCeng滑动的压力,设计的1-2次。此外,设计计算路面的设计是基于负载数量在博洛尼亚的交通总当量轴,淡化了的设计计算、模糊和交通的概念和博洛尼亚的使用年限。因此,一方面,影响路面和适用性节省交通,另一方面,迅速提高生活,减少工业、误解的负面影响。

2.2设计建议

(1),参数的科学。此外,添加市政道路的公路交通和城市性格的类似的间隔主体道路市政道路、车辆行驶路面轿车不同性质的组合明显。沥青路面结构设计,主要是作为标准ZhouChong重型负载从附近的决定与货车的作用略有升高,良心,影响轿车核心内容微不足道。因此,城市道路沥青路面设计城市的交通,根据设计的特点、分类路段城市道路及驾驶可大HuanXian主干道路段设计与计算汽车行使,一般只在部分推荐的厚度设计方便。(2)和下水道防水。通过在不同道路市政公路合理水平或直接地排水的肩膀,是第一个通过路面横纵会晤后,LuYuan流,另一个小组,LuYuan收管口排出。城市主干道的路径6到8FeiJiDong车道,与照片去表面的水、人行道、相比公路路面的浅逗留时间,水流失最严重的问题,与路面排水,地面防水更突出。市政道路应该继续由防水和排水ShuDu相结合的原则。

3在建设

3.1市政道路建设沥青路面的现状和存在的问题目前,与市政道路沥青路面混凝土基本稳定的半刚性碎石后主要表现为观测,(1),平均7到8米路面裂缝是一个横向裂纹,还同更多的垂直裂缝,高速公路30到40米的发病率、横向裂缝的高度明确;(2),之后连续降雨路面坑洞,打破了最严重的路口;(3)和公共汽车有周边,平台MianCeng细如严重脱落、用车辙病害。究其原因,与建设过程有着直接关系存在的问题,主要是由于在建造过程MianCeng硬沥青。市政道路沥青路面摊铺,因为,在建设中,往往是通过绘画,一半的照片,造成的现象,最普遍的垂直冷关口。但由于苏联的进程,影响了路面冷硬的建筑质量,其主要表现为(1)的机器配置不合理,压缩过程严格、不影响碾压路面压实度和平原;(2)不交叉的地板分块,合理增加人工操作,路面铺筑质量的影响;(3)危机,这一现象常常冷骨料分离的质量和效果的路面病害。路面脆弱

3.2反应措施

3.2.1建筑质量社区(1)改变的方式。消除BanHe稳定层混凝土废墟的路面,其实建设;BanHe层水泥稳定土摊铺机械,BanHe方式。(2)ZhuaHao原材料控制。等级低于水泥和应选用一级32.5R不需要5个小时初凝在12小时的时间,终凝最普通硅酸盐水泥废墟;当最多不超过毫米为3,150料与良好的培训和水平。(3)严格控制水泥剂量太大。这既不经济,而且也包括宽度的裂缝;水泥剂量宜少5%的控制。(4)重视混合料摊铺联盟。尽量减少建筑、抗辩缝所有的照片和铺地板或抗辩;当两机缝不可避免的,一定要做的WaChu沟和设备,整齐的垂直,把握好松铺厚度标准;碾压一般,干预之间的水平GouZhuWu两段,如建造一段更长的无GouZhuWu建设,应加强在户外工作长度,尽量减少横缝。横纵缝缝处理的方法。(5)、保护压缩不可忽视的环节。实时压,使压路机,与力的厚度必须匹配,根据现场的碾压,必须确定的实际情况的内容,当碾压碾压长度;进化养护油措施可靠和痛苦,TuGongBu覆盖层,以利于保护产品,以避免干扰、车辆、行人必须选择之间在散步的时候进行表面严厉。

3.2.2修建排水沟业务质量控制在沥青路面的施工质量控制和任务的平原,压实度的是最重要的,是直接影响沥青路面使用性能的关键。控制好市沥青路面质量的任务,应特别注意:(1)制定计划,用混合作业好,设置机器的能力,必须达到压路机冗余,超过3(包括轮胎压路机)。(2)选择合理的压路机压实和组合工艺,初步的压力,在三个步骤,最后,碾压以最佳碾压压力的结果。(3)认真的联盟垂直干预现象孤立,在现场作业应采取有效措施,并通过构建过程严格,避免。

路基路面设计论文篇(3)

Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:

1概述

本文的研究目的,在于针对工程实际,对公路路线设计中有关问题的设计理论和实用算法进行一些基础应用方面的研究,同时从实用角度出发,开发具有自主版权、功能相对齐全、实用的公路路线辅助设计程序。在程序开发过程中,借鉴了目前国内一些新的关于设计理论和计算方法的研究成果,结合作者在多年公路勘测设计第一线工作实践中对公路路线设计理论与方法研究的结果和实践经验的总结与体会,应用计算机技术,解决路线设计中平面、纵断面、横断面设计计算、工程数量计算、设计图表绘制等具体问题。

所开发的应用程序,可直接应用于公路工程设计,特别适合中小型设计单位采用常规设计方法进行公路路线设计,本程序可完成较复杂的平面线形设计,提高计算精度,一定程度上提高线形设计质量、缩短设计周期,为设计单位提供一套实用的设计工具。同时,本程序也可用于大中专院校有关课程的教学过程,通过教学演示,直观地展示路线设计的步骤和方法、以及路线设计的主要成果。

本文着重讨论在公路路线勘测设计过程中有关路线平面、纵断面和横断面的设计理论和计算方法,介绍了在公路路线设计中一些具体问题的处理方法。在总结、引用相关算法的基础上,编制实用的公路路线辅助设计程序。对于计算机软件工程方面的问题,如系统结构、编程技术与技巧、数据结构与数据传输等问题未作更深入的探讨和介绍,程序设计的指导思想亦将能够实现预期的计算、绘图功能作为基本要求,因此,从软件工程角度来看,尚不够完善和成熟。

2程序流程及算法

2.1程序整体工作流程

在公路路线辅助设计程序的编制过程中,为了与用户的设计习惯相吻合,应用的步骤基本与常规的勘测设计过程相一致,程序整体工作流程如图1所示。

图1程序整体工作流程

2.2平面设计

根据测设阶段和数据采集方式的不同,平面设计可分为实地定线和纸上定线两种方法。采用实地定线时,路线导线和各种线形要素―直线、圆曲线、缓和曲线已通过外业测量敷设于实地,各设计参数均已确定,因此,平面设计系统的任务只需将有关数据输入计算机,验算各线形要素和控制点位置。采用纸上定线时,平面设计系统的任务是:路线导线计算,人机交互设计线形要素,推算控制点桩号。不论采用何种方法,定线都是前提工作,也是最关键和最复杂的工作,需要由工程师根据规划意图,结合实际地形、地物、地质、水文等自然条件和其它社会经济条件综合协调,最后确定路线位置。定线所涉及的因素多且复杂,需要由工程师来做出决策,即由人工完成。目前平面线形智能化设计和优化以及采用三维空间线形设计的方法尚处于研究开发和完善阶段,因此,目前公路平面计算机辅助设计的任务主要还是利用计算机快速计算来取代人工繁重的计算与绘图工作,本文中程序设计也是以此为出发点的。

平面设计的流程与工作方法有直接的关系因此其流程也可分为实地定线和纸上定线两种情况,两者主要区别在于数据收集的方式不同,反映在程序系统中则为输入数据的不同,而后续的计算内容基本上是相同的,平面设计的工作流程见图2。

图2平面设计流程

2.3纵断面设计

目前,国内多数CAD系统仍采用人工方法设计纵断面,通常是由计算机将输入的纵断面地面高程资料处理后,在屏幕上显示或由绘图仪绘制纵断面地面线图,由工程师设计纵坡,设置竖曲线计算参数,并将有关设计参数输入计算机,由计算机程序完成纵坡计算、竖曲线计算以及设计高程、填挖高度计算等内容,输出设计图表。本文亦采用这种方法,考虑到在屏幕上显示纵断面地面线不如以图纸方式输出直观,因而在程序中设置了输出《外业纵断面图》的模块,供设计人员试坡使用。

本程序中纵断面设计流程见图3。

图3纵断面设计流程

2.4横断面设计

与纵断面地面数据的采集方法相似,横断面地面线数据亦可通过现场实测、在地形图上人工读取或通过DTM自动产生。不论采用什么方式,横断面地面线都被描述为一条折线,为便于计算机存储和处理,其数据以各折点坐标的方式输入,坐标原点定义在中桩位置,并且将中桩左、右两侧分别建立直角坐标系。上述坐标数据如果由人工键盘输入,工作量非常大,而且容易出错,对于传统的数据采集方法,利用数字化仪将实测横断面图转化为坐标数据是一种较好的解决办法。

图4 横断面设计流程

基于导线的平面设计模型

中线设计是公路平面设计的核心问题,其设计模型应与生产实践紧密结合,同时涉及到系统的易用性、数据管理的统一性和人机交互实现的可能性,因此中线设计模型也是公路CAD系统研究的一个重要问题。目前己在设计中应用的方法有:基于导线的设计、基于曲线的设计和基于基本元素的设计等方法。其中第一种方法属于直线型设计方法,也称为“导线法’,是我国传统的平面线形设计方法,后两种方法属于曲线型定线方法,适用于复杂地形条件下的道路线形设计以及互通立交匝道的线形设计,目前已逐步得到应用并不断发展、完善。

“导线法”设计模型由于简单易行、便于掌握,仍被很多设计部门和工程技术人员所采用。它首先定出一系列直线组成的折线,作为公路中心线导线,然后对每一个转折点配以适当的曲线,形成道路中心线。平面线形组成的基本元素为直线、圆曲线和缓和曲线,在公路设计中常用的缓和曲线形式主要是回旋线。采用“导线法”进行平面线形设计时,由于先定直线,后定曲线,容易造成曲线与直线的匹配不够合理,在受地形地物限制的情况下需要布设比较复杂的线形组合时,采用“导线法”也往往显得不够灵活。本文着重讨论采用“导线法”布线时,几种常见线形组合形式在算法上的一些改进和处理方法,以提高采用这一方法时的灵活性,并进一步提高计算精度。

结论

本文主要讨论了公路路线设计的基本理论、基本方法,以及计算机辅助设计程序开发的主要流程和算法思路。其主要内容仍以公路路线常规设计理论为基础,在此基础上,引入了作者对线形设计理论研究探讨的成果,特别在平面线形设计理论方面,着重研究了采用“导线法”布设平面线形时,卵形曲线线形设计的数学模型和计算方法以及放样坐标的计算方法,在分析过程中,以非对称基本型曲线的计算方法为依据,较好地解决了卵形曲线等复杂线形设计、放样的实际问题,并且借助适当的计算机算法,可以实现高精度的计算。

本文提出的卵形曲线计算模型,有着较高的灵活性和适应性,由于从基本型曲线的算法出发,因而其设计概念较清晰、数学模型也较简单,而且在线形组合方面涵盖了复曲线的组合形式,与本文所述的其它的曲线形式相配合,从而使得在“导线法”布设平面线形的情况下完成各种复杂线形组合的设计成为可能。从这个意义上讲,在平面线形设计中,传统的“导线法”和曲线型设计方法并无本质上的差别,其主要的区别在于控制曲线线位的约束条件不同,根据约束条件确定曲线参数时的操作手法不同,而曲线的线形实质并未变化。在实际应用中,“导线法”和曲线型设计方法各有所长,有各自的适用条件,要根据具体情况选用。这一点对于采用常规方法设计、放样的基层设计、施工单位以及低等级公路建设项目来说,有着较为重要的现实意义。

在平面线形设计理论的探讨中,有一个很重要的特点,就是对于由直线、圆曲线、回旋线三要素组成的平面线形,直线和圆曲线的线形较简单,处理起来较为方便,而回旋线的应用以及与直线或圆曲线的配合则是主要矛盾,因此不论是何种形式的线形组合,都要基于对回旋线几何特性的深刻理解和认识,本文在讨论卵形曲线计算时,也是从这一点出发,并且借鉴了曲线型设计方法中“模式法”的有关数学模型进行处理。在本文中,各种曲线形式的计算和处理方法,最终都是以非对称基本形曲线的算法为基础,这样使得线形设计的概念较为清晰,而且也为程序系统的设计提供了方便。

参考文献:

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[2] 阙家奇,姜炜.公路工程施工中的质量管理探讨[J].中国科技信息,2006, (2):157

[3] 姜新,张秀荣.浅谈公路施工中的工程质量管理[J].辽宁交通科技,2005, (3):68-69.

[4] 公路工程基本建设项目设计文件编制办法

[5] 公路工程基本建设项目设计文件图表示例[M].北京:人民交通出版社,1997.

[6] 公路设计手册一路线[M].北京:人民交通出版社1979

路基路面设计论文篇(4)

土基回弹模量是公路路面结构设计的主要参数之一,因其受土质、含水量、压实度、测试方法等诸多因素的影响,使其数值的确定比较困难,也就给设计与施工带来很多的不确定因素和问题;许多路面设计指标和路面性能也都受土基状态的影响,如土基顶面弯沉、土基顶面压应变和内部应力状态等等,因此,现行的柔性路面的设计指标只考虑路面的受力变形状态是不够的,还应考虑是否可将土基的状态参数作为设计指标之一。

现行路面设计规范中规定确定土基回弹模量的方法有三种,即查表法、室内实验法和野外承载板法。实践证明,实行重型击实标准后,土基回弹模量的提高与土质、含水量等因素有关,建立土基模量与土基顶面弯沉之间的关系并将其运用到具体的设计施工中去,指导控制施工质量。随着目前有完善的路面结构设计理论,但实际施工中还有许多不可预见的影响因素的存在,如设计参数、材料参数的变异性对施工质量的影响。

路基路面设计论文篇(5)

公路建设中的路线设计是现代公路建设施工的基础,科学合理的路线设计不仅能够保持线形的连续性,引导驾驶人员的行驶视线,以提高车辆行驶的稳定性与安全性,同时,其对公路沿线居民的生活质量也有一定的促进作用。

现今,随着人们生活水平的提高,私家车的数量与日俱增,而公路路线设计实际可靠性的地位也日益提升。当前,交通事故频繁发生,提高公路路线设计的实际可靠性刻不容缓。所以,本文在分析公路路线设计重要性的基础上,以可靠度理论为探究前提,分析当前影响公路路线设计的因素,并提出更具优势性的分析方法,以切实提高公路路线设计的实际可靠度,保证车辆的安全行驶。

一、公路路线设计的重要性

1、促进我国公路交通运输的发展

当前,我国公路仍以传统的方式建设施工。但现今世界汽车工业发展迅速,公路车辆的行车速度也在不断地提升。同时,交通流量的剧增,使得我国许多公路在交通高峰期常常会陷入瘫痪状态,导致公路基本使用功能的丧失。所以,科学可行的公路路线设计,能够基于我国交通发展的基本国情,以新的技术理论为基础,提高公路建设的使用性能,增强我国公路交通的运行效率,以促进我国公路交通运输的发展。

2、保障车辆的行车安全

合理、优质的公路路线设计能够为行驶车辆提供醒目的行车信息,同时,科学的公路路线线形又为车辆的安全行驶提供了保障。这些都对公路的安全性有着先决作用,从而保障了车辆的行车安全。

二、影响公路路线设计的关键因素

1、公路线形

公路线形是公路的主体,其对于公路的安全性有着重要的意义。不够科学、合理的公路线形设计是导致交通事故频繁的主要原因之一。

对于公路路线设计的平面线形,我们应当考虑直线和曲线的相互配合情况以及路线总体与地形地物的协调情况,正常情况下,直线段的事故发生概率要低于曲线段,特别是在阴雨天气与路面积雪的情况下。而对于纵断面线形,我们则应当注重对坡度、坡长以及竖曲线半径等的考虑,从而切实降低交通事故发生的概率。

2、路线交叉

从行车安全的角度来说,交叉口是公路交通安全最为关键的因素。据有关部门统计,我国发生在交叉口的交通事故数量占每年事故总数的三成以上。同时,公路路线设计中,交叉口的影响因素也较多,例如相交道路数,交叉角度、视距等。

3、沿线设施

公路的主要沿线设施一般包括交通标志、标线以及安全防护设施等。交通标志、标线能够为驾驶人员提供重要的道路交通信息,辅助驾驶人员安全行车,确保车辆的行驶安全。而安全防护设施,比如说护栏、减速设施等,都能够在一定程度上能减少车辆交通事故的发生概率或降低事故后造成的人身伤害及财产损失。但是,安全防护设施一般本身也能对车辆造成一定的损害,只有科学、合理的路线设计才能将这种损害降到最小,有效保护人们的财产、生命安全。

三、公路路线设计的可靠度理论分析方法

1、可靠度理论分析方法的概念

可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计理论,其能够通过概率的研究来展现工程结构的可靠性问题。而对于公路路线设计的可靠度理论分析,尽管我国研究的时间很早,但其至今还未真正地在我国公路路线设计中全面应用。

2、可靠度与失效概率

现今我国公路路线设计中所应用的可靠性理论,主要分析方式是利用路线设计极限状态下的功能函数来对公路路线设计的可靠指标β、失效概率Pf等进行计算。

在分析公路路线设计的功能函数时,我们分别用公路供给值与驾驶期望值来表示,其二者的设计参数随机变量分别为S、D,而公路路线设计的功能函数Z则可以表示为:

基于可靠度理论,我们接下来要研究的就是公路路线设计的功能函数各个极限状态:①当Z=0时,公路路线设计的设计参数处于极限状态;②当Z>0时,公路路线设计的设计参数则满足其各个功能的要求;③而当Z

3、可靠度计算方法

现今,我国公路路线设计的可靠度理论分析方法的计算方法主要有三种,分别为经过改进的一次二阶矩法、直接积分法以及蒙特卡罗模拟法。对于公路路线设计可靠度理论的分析,我们常采用的方法是一次二阶矩法。因为一次二阶矩法不用考虑公路路线设计中基本变量的分布情况,从而减小了变量很难确定所带来统计误差,降低了公路路线设计中可靠性指标的随机性,最大程度地提高了公路路线设计的实际可靠性,以利于后期路线设计可靠度的准确求解。

4、实例分析

四、总结

公路路线设计是现代公路建设中的重要内容,科学可行的公路路线设计不仅能够提升驾驶人员的行车稳定性与舒适性,其还能在一定程度上改善公路沿线居民的生活质量,提升我国人民的整体生活水平。但是,对于公路路线设计,其所依据的某些指标却具有较强的不确定性以及随机性,从而降低了公路路线设计的科学性,导致路线设计的不合理。所以,我们在认识公路路线设计重要性的基础上,逐步分析影响路线设计的因素,并对路线设计的可靠度理论分析方法进行深入地探究,在一定程度上减小了某些因素的统计误差,提升了影响因素的可靠性,从而为路线设计奠定了良好的科学设计基础,以保证车辆的行车安全。

参考文献

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[2]周官.试论公路路线设计可靠性探讨[J]建筑与文化,2013(05)

[3]汪靖.公路路线设计中交通安全影响因素浅析[J]城市建设理论研究,2012(21)

[4]单伟.试述公路工程路线设计常见问题[J]城市建设理论研究,2013(25)

路基路面设计论文篇(6)

【提要】在路基、路面工程验收中人们常常发现:同一碾压层在相同碾压

条件下通过弯沉指标总比通过压实度指标容易得多,两种指标同是用于检验路基、路面的碾压质量,为什么会差异甚大?本文对此进行了分析和探讨,并建议建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式来进一步完善道路工程的质量验收。关键词 设计容许弯沉 施工检验弯沉 压实度1.概述我国现行的柔性路面设计规范是以设计容许弯沉为控制指标,但在施工规范中则采用压实度作为验收控制指标,而将弯沉检验作为参考值。在实际操作中:压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度;弯沉表示被测路面结构层以下各层(包括路基)在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量,但在理论上却没有关联。由于路面结构体系的复杂性,不能使设计与施工采用相同的控制指标显然是一件憾事。在施工中,监理工程师为了对工程质量的严格要求,总希望多一些检测手段,以便于将检验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷,故许多监理很愿意采用“双控(即控制压实度和弯沉)指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们:经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多,以大荔县南环路工程验收记录资料为例:当压实度满足要求后,实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此,名为“双控”,实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理论压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量,检验手段虽不同而目的是一致的。因此,对于同一路面(或路基)结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是,为什么会产生较大差异呢?本文对此进行分析并提出建议,不妥之处请同行批评指正。2.路面设计公式(或参数)不能照搬用来计算施工检验弯沉柔性路面结构体系比较复杂,首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上,各层材料性质多变,实际具有弹-粘-塑和各向异性,特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次,作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的,因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外,虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数,但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说:在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法(包括采用的设计参数)若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小:对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚,偏安全,这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大,若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标,与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉,则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符,这与设计又产生了矛盾。旧路面补强亦同理。由旧路面计算弯沉公式: L0=(L0+λ・б)・k1・k2・k3可知:旧路面计算弯沉L0在考虑了保证率系数及季节影响等诸因素后,总是大于旧路面实测平均弯沉值,由此旧路面计算弯沉设计出的补强厚度是有强度保证的。但是绝不能以此旧路面计算弯沉来推算各补强层的检验弯沉,否则也是在人为地降低路面材料本身具有的强度指标,这同样也是毫无道理的。由此可见,套用路基、路面设计计算公式(或参数)来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。 根据路表设计容许弯沉公式: 可以知道:路表设计容许弯沉值是指当汽车累计当量轴载次数达到N次后(即设计年限末)所容许的弯沉值,而非路面竣工时的弯沉值。因此,路面竣工不能以此设计容许弯沉值作为检验指标。3.一点异议在《华东公路》1992年第6期中有一文“柔性路面强度衰减对设计弯沉的影响”,对路表设计容许弯沉不能用于施工检验这一观点有详尽的描述,本人基本赞同。但对该文末尾“结语”段认为“现行的路面设计方法按容许弯沉设计路面,是基于强度不发生变化的概念,与客观事实相违背,因而隐藏着不安全因素。故路面应按初始弯沉进行设计。为此现行柔性路面设计规范尚有修订的必要・・・・・・”表示异议。本人认为现行的路表容许弯沉设计公式是根据大量统计资料归纳出来的,是经验总结而非理论推导,有事实为依据,因而不存在“隐藏着不安全因素”的可能。问题的关键在于:设计容许弯沉和施工检验弯沉的计算方法(包括参数)不能互相混淆,设计采用的计算公式或取用的参数对于设计而言是安全的,而对于施工检验弯沉来说反而是不可靠的。路面设计公式中的回弹模量与弯沉互成反比关系足以证明这一点。4.提出三种选择方案弯沉检测虽在施工验收规范中未列入主要验收项目,但由于它简便易行仍受到监理和施工技术人员的欢迎。如何看待施工检验弯沉,本人有如下设想:a).参照路面设计公式并加以修改,反向改正一些从设计角度考虑属偏安全的因素,从而建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式。现举旧路面计算弯沉公式对比如下:(用于设计) L0=(L0+λ・б)・k1・k2・k3 (用于施工检验) L0=L0-λ・б b).进行相关分析。各地区按照本地的路基和路面材料类型,选择若干组具代表性的路面结构,通过不断的资料积累和分析回归,逐步建立起一套适用于本地区的压实度与检验弯沉的相关曲线。c).倘若一时还不能确立一种颇具权威的施工检验弯沉计算法则,则还不如暂时从施工规范中取消为好。取消一种“软指标”其实更能突出压实度指标的权威性。本人在实践中遇到过个别对压实度指标带有排斥心理的施工技术员,他们常以“既然路面设计是以弯沉为控制指标,那么施工验收达到该指标不就行了吗?”作辨解,为不做或少做压实度检验寻找托词。 5.结束语本人依据大量工程实践从理论上分析了路面设计容许弯沉和施工检验弯沉之间的差异,并建议建立一套专用于施工检验的弯沉计算公式。这样,对于相同碾压条件下的压实度检验结论和弯沉检验结论才能基本相近。总之,只有两个检验指标都“硬”,采用“双控指标”验收的目的也就达到了。

路基路面设计论文篇(7)

1 公路线形设计

(1)纵断线形标准不高。新建公路的平面线形设计标准大部分取上限,这样考虑非常好,其优点在公路改(扩)建过程中得到充分的证实。相反纵断线形的设计几乎完全受填挖方量控制,从而导致纵断线形设计竖曲线半径过小,竖曲线短。建议今后在线形设计上考虑公路的综合服务水平,适当提高纵断线形标准。做到平、纵、横的合理搭配。

(2)改建和扩建工程设计时,往往受利用旧路减少占地的思想所限,导致平面线形标准偏低,比较方案思想放不开,可能有好的方案落选。如果摆脱利用旧路的思维局限,新线取直后即可提高新形指标又缩短了平面距离。因此建议新建公路以发展的观点确定路线平面线形标准,对于旧路改建工程设计思维要尽量摆脱利用旧路的限制。

(3)以往设计文件提供的工程占地基本准确,这为工程管理部门前期拆迁提供了依据,但也有个别设计文件提供的占地不准或量不够,同样给工程管理部门带来极大麻烦。希望在今后的设计中更加重视。

2 公路路线设计的原则

2.1 质量为本的原则

百年大计,质量为本。公路路线设计要严格按照既有的规范和标准来,设计的好坏直接关系到后续施工的质量和效果,平原地区线形设计属于常规设计,按照常规设计规范把握好设计质量即可。山区线形比平原地区复杂,除了要控制常规设计质量外,还要注意平面线形、超高的设置、纵面线形设计及爬坡车道和视距等问题。

2.2 整体与局部相结合原则

一般情况,路线大的走向在路网规划时就已确定。因此,路线选择需要从路网全局出发,根据路网整体情况觉得其中某条道路的走向,以使得整体路网的结构最佳,效益最大化。同时,局部道路的线路选择需要进一步细化,进行多方案必选。

2.3 多方案比选原则

公路线路设计往往穿越地形复杂。不同路段地质条件,施工条件和难度有所差别,尤其是山区道路,路线设计和选择需要考虑因素更多,设计要求、施工条件和造价、工期、技术角度、经济性角度等综合取舍,选定局部最佳方案。

3 公路路线设计现状及存在的问题及解决方法

(1)国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求,逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征,提倡以人为本的设计理念,注重线形设计后使用上的舒适性,并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基本上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣,存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响,不能全面反映线路的科学性和合理性,经济上最优的方案未必是最优方案。

(2)直线设计是最经济的方法,不但可以减少工程建设所需要的材料,还可以开课司机的视野,减少视线盲区,在一定程度上可以降低交通事故的发生,但并非是一味的将直线设计为公路线形。研究表明,长久设置直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设计长直线。

(3)直线过长,在平原地区,由于路线选择受地形限制很小或基本不受限制,为了节约成本和缩短工期,在路线设计往往会设计过长的直线段。

(4)缓和曲线长度不满足总和要求,部分公路在路线设计师只满足和曲线的最小长度,而没有综合考虑到路线线形,这样就会出现缓和曲线的长度不符合线形和超更高要求。

(5)超高横坡度及超高过渡段位置不合适,公路经过居民区的路段,车辆必须限速,同时车辆必须受到当地交通的管制,这样的情况下适当的减小超高横向坡度是有利的,但是往往在设计时只考虑横坡设计,设计相同的双向横坡,这样就不能保证有足够的超高横坡,造成车辆在弯道出转弯困难进而引发交通事故。

4 公路路线分析方法

公路路线优化问题具有设计目标不可公度性和目标间的矛盾性两大特点,设计目标的不可公度性是指各个目标没有统一的度量标准,很难加以比较。线性设计目标间的矛盾性是指如果采用某种方案去改进或改变某一目标值,可能会使另一目标的最优值变好或变坏。

5 可靠性研究分析

可靠度理论在公路线形设计中的应用很早就已经开始研究,而我国将可靠度理论应用在公路路线设计方面研究还未全面开展。可靠度理论在一些领域特别是结构工程和岩土工程学中应用较广泛,同时在运输工程学领域也有研究,如公路排水管道设计、交通信号灯间隔时间可靠性分析,信号配时设计等。可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计,用概率来描述工程结构可靠性的问题。

路基路面设计论文篇(8)

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0127-02

道路勘测设计是道路桥梁与渡河工程专业人才培养方案中的专业核心课程。学生通过学习该课程后,在理论方面能掌握道路平面、纵断面、横断面设计的方法,掌握道路勘测、选线、定线的方法,掌握交叉口设计的理论与方法;能够运用所学理论知识进行道路的平、纵、横三个断面的设计,通过道路选线、定线的野外工作及内业数据整理、设计和绘图等工作提高分析问题和解决问题的能力。目前普遍存在实践教学环节薄弱的问题,因此很多学者积极探索和研究,研究成果主要有:增强本课程与其他专业课和生活实际及工程案例的联系[1];产教融合、数字化和GPS及全站仪的一体化实习的方法研究[2];测量实习与道路勘测实习场地统一,形成实践教学体系的探索[3];将专业认识实习、课程设计、测量实习、生产实习和毕业设计六个教学环节统一起来形成课程链式进行教学[4];增加实践教学环节的学时[5];以项目设计进行道路勘测设计理论知识的深化理解[6];坚持手工设计计算与软

件计算结合是全面掌握道路勘测设计基本理论的方法[7,8];从本课程教学内容、教学方法、考核方法等方面进行探讨[9-11];进行翻转课堂教学模式的改革[12]。

总之,目前研究主要从道路勘测设计课程与其他专业课程的联系和现代化先进仪器手段方面进行研究,对于提升道路勘测设计课程实践教学水平有一定的帮助。但是对于学生动手能力培养、教师能力提升、实践教学考评体制优化等方面的研究较少,所以不能满足本课程实践教学需求和根本解决教学中实际存在的问题。本研究以内蒙古农业大学的道路桥梁与渡河工程专业开设的道路勘测设计课程为例,结合多年来在本课程教学中的经验,探讨道路勘测设计课程教学改革的方法。

一、目前存在的问题及不足

以内蒙古农业大学道路桥梁与渡河工程专业为例,在多年的教学中总结存在的较为凸显的问题有以下几个。

1.与先修课程和后续课程的衔接不顺畅,如先修课测量学和测量实习比道路勘测设计课程开设早两个学期,实习地点不同,造成道路勘测设计课程讲授与道路勘测实习的困难,用到测量学的知识需要花费较多时间回顾,尤其体现在仪器操作和使用、数据处理等方面;与后续毕业设计比道路勘测设计晚开两个学期,造成毕业设计指导困难,其中体现最为严重的是设计基本理论的遗忘;与路基路面工程、桥梁工程及路线CAD等相关课程的衔接不好,各门专业课程相对独立,不能有效地形成专业知识体系。

2.实践教学环节薄弱。经过多次人才培养计划的修订,目前执行的人才培养计划为:道路勘测设计理论部分讲授40学时,道路勘测实习两周。与全国其他开设这门课程的学校人才培养计划比较不难发现,本校理论学时少,而其他学校大多数为56学时,所以理论部分讲授存在讲得不深、不精,使后续的实习和毕业设计环节基础薄弱

由此提出道路勘测设计课程教学改革,以解决实际教学中存在的这些问题。

二、改革的措施及方法

1.优化人才培养计划。优化现行人才培养计划,关系密切的课程建立课程群,如测量学、测量实习、道路勘测设计、道路勘测实习、毕业设计等几门课程,课堂理论讲授时间先后顺序连续,尽量减少间隔,实习基地、实习项目内容统一,细化考核标准。增加课程设计环节,使测量学、测量实习、道路勘测设计、道路勘测课程设计、道路勘测实习在同一个学期开设,学生能够完整、系统地学习理论知识,同时结合实习基地的实践教学进行同一个建设项目的实习。

2.增强素质能力。提高主讲教师的授课水平,理论讲授结合工程案例,以多媒体、视频等手段,借助学校的网络课程平台,建立微课堂和翻转课堂平台,逐渐吸收新的教学理念和手段。选派青年教师到实际工程单位和工地现场学习,增强教师的动手能力;邀请工程单位技术人员作为设计和实习的指导教师,使师生共同接受实际工程教育,提高师生的素质能力。

3.强化实践教学。强化实践教学环节,增加以手工设计计算为主的道路勘测课程设计环节,道路勘测课程设计的学时为两周,使学生能够深刻理解设计的基本原理和方法;延长野外道路勘测实习时间,增加至四周。

三、改革效果

已经逐步在教学中以课程大作业的形式增加了以手工设计计算为主的道路勘测课程设计环节,设计过程贯穿整个课程教授过程,在与学生互动讨论问题的过程中了解到,只有通过手工设计和计算,才能对课堂上讲授的理论知识有较为深刻的理解,使所学的理论知识能够实时应用,并在后续的毕业设计中能够记忆深刻,取得良好效果。

之,专业课程的教学与安排应该与和他相关的课程形成课程群,这样对于教师专业课程教学和学生掌握专业知识都是互赢互利的。

参考文献:

[1]尹鹏.面向建筑工程专业的《道路勘测设计》课程教学研究与实践[J].山东工业技术,2015,(23):91-92.

[2]袁可佳.转型背景下道路勘测实习教学改革探索[J].当代教育实践与教学研究,2015,(8):196-197.

[3]刘浩.道路勘测设计课程改革的研究和探讨[J].南阳师范学院学报,2012,11(6):115-116.

[4]蒋育红,李妍,尹硕,等.道路勘测设计课程教学改革研究与应用[J].安徽冶金科技职业技术学院学报,2012,22(1):48-50.

[5]崔楠,高利平.《道路勘测设计》课程教学方法改革研究与实践[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2009,18(1):103-105.

[6]李新凯,王龙.道路勘测设计课程项目驱动教学改革研究与探讨[J].高等建筑教育,2013,22(5):53-56.

[7]陈娟娟,刘杰.《道路勘测设计》课程设计教学改革研究[J].科技视界,2016,(18):153,177.

[8]程建川,陈飞,刘洪波,等.“道路勘测设计”课程设计改革及野外实习基地建设[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2015,17(S1):174-176.

[9]孙红燕,刘福明.道路勘测设计课程教学改革探索[J].新课程(下),2013,(10):54-55.

[10]孟德光,董艳英,张明,等.《道路勘测设计》课程教学改革的分析与探讨[J].河北科技师范学院学报,2010,24(1):64-67.

[11]黄文雄,张系斌,谭利英.道路勘测设计课程教学改革的研究[J].高教论坛,2007,(1):100-1101,104.

[12]王广政.道路勘测设计课程翻转课堂教学模式的探索[J].教育教学论坛,2016,(28):144-145.

Research on Teaching Reform of Road Survey and Design Course

ZHANG Yan

路基路面设计论文篇(9)

 

沥青路面的主要类型有沥青混凝土、沥青碎石、沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料路面等,因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等特点,被广泛用于公路和城市道路。沥青路面早期破坏的现象有:泛油、麻面、油包、裂缝、坑槽、露骨、松散、脱皮、搓板等。论文格式,原因。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一,下面从三个方面分析其原因。

一、路面设计方面

1、结构设计不合理

沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。论文格式,原因。

2、设计与路段实际情况差别大

例如,我县一条沥青路面砼路穿过土基过湿地段,但设计按一般正常情况设计,全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工,造成极大的窝工,影响了工期,还增大了投资。

3、油路补强段的路面厚度考虑不足

我县在加快实现乡镇通油、水泥路路面工程,但为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层。按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计时没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。论文格式,原因。

4、岩石路段石质类型确定有误

在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,矿料的选用不合格,容易出错。论文格式,原因。论文格式,原因。

二、路面施工方面

路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

1、路面施工

(1)、对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。

(2)、施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。

(3)、沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。

(4)、碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

2、基层施工

基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:

(1)、基层、底基层、路面表面清除不干净。

(2)、基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。

(3)、部分基层压实度不足的问题。要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。论文格式,原因。

三、养护管理及其它原因

1、养护不及时

沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护,特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。

2、养护方法不当

有些养护人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或洒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。

3、其他方面原因

(1)、因我们地处青藏高原,气候特殊,季节不明显,冬季长,温差较大,冰冻地层深厚,加之沥青标号达不到寒冷地区的使用标准,路基经冬冻夏溶后收缩弹性较大,严重损坏沥青路面。

(2)、因我县矿产资源丰富,拉运矿石的车辆吨位较大,而路面的承载力有限,所以路基、路面均被破坏。

(3)、施工技术管理、质量管理不严。

路基路面设计论文篇(10)

作者简介:谢海情(1982-),男,湖南耒阳人,长沙理工大学物理与电子科学学院,讲师。(湖南 长沙 410004)

基金项目:本文系长沙理工大学教学改革研究项目(项目编号:JG1348)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0029-02

集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来,我国集成电路产业发展迅速。2004年,我国集成电路产量为211亿块,销售额为545.3亿元。2011年一季度,我国集成电路总产量达到191亿块,销售额达348.4亿元,中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。

我国集成电路产业经过多年的发展,已基本形成了四业(设计业、制造业、封装业和测试业)并举协同发展、四个相对集中的产业集群(长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区)和多个国家集成电路产业化基地。[1,2]一直以来,国家对集成电路产业的发展高度重视,《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将IC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣,对集成电路设计相关人员的需求也日益增加,仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求,2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。

本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上,从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施,探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。

一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题

1.课程设置及课程内容不合理,从而降低了学生的学习热情

目前,国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题:

(1)不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课,为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好,学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难,进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课,设置较少的课程教学课时量,甚至少数院校不开设这些课程。

(2)课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中,“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设,造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础,从而很难快速地进入状态,学习兴趣受到严重影响。

(3)基础课程的理论性太强,学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程,理论性较强,公式推导较多,并且要求学生具有较好的数学基础。然而,一般来说,本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导,特别是基础相对较差的学生,再加上较强的数学基础要求,学生学习的积极性受到极大打击。此外,部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少,学生不能全面、深入地学习,进一步削弱了学生的学习热情。[5]

2.实践教学量不足,学生动手能力差

电子设计自动化(Electronic design automatic,EDA)是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的EDA工具,对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广EDA工具的使用,许多EDA公司实施了专门的大学计划。我校购买了CADENCE软件以及高性能服务器,搭建数/模混合集成电路设计EDA平台,并与ALTERA公司共建了EDA/SOPC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半,难以实现软件使用量的最大化。一方面,购买的软件等资源主要供学生实验课上使用,其余时间学生很少使用。另一方面,教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式,而不是学生自己摸索,从而难以理解、使知识融会贯通。因此,学生很容易忘记实验课上学到的知识点,在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6]

3.门类分科不合理,属性不一致

无论是从专业内容还是专业性质上分,集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而,我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致,毕业时学生却是获得理学学士,造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证,使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少,只能靠调剂维持正常教学。另一方面,学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少,对集成电路设计专业的优势了解不够,对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清,从而不能充分激发学生的学习兴趣。

二、创新型人才培养的具体措施

1.改革课程教学,增强学生的创新能力

建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课,取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程(比如计算机文化基础课程)。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上,集成电路设计的教师应该做到“授之以渔,而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言,其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等,而不是电路各性能参数的具体推导。因此,教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时,应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导,以免影响学生的学习兴趣。另外,适当减少理论教学中复杂的公式推导,而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习,既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。

2.完善实验实践环节,培养学生的创新能力

实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言,完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手:

(1)增加实验教学的课时量。目前,集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时,其中理论课38学时,实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2~4学时的EDA工具学习,留给学生独自进行电路设计的就只有6~8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识,更谈不上融会贯通,极大地削弱了学习兴趣。因此,增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果,激发学生的学习兴趣。

(2)完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点,对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用,尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合,可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中,选题是关键,也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣,从而不但培养学生的工程能力,而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。

(3)应该将以CADENCE软件为主体建立的数/模混合集成电路设计EDA平台,以及与ALTERA公司共建的EDA/SOPC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分,成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台,从而实现软件资源使用的最大化。

3.增加就业相关知识,增强学生的竞争能力

据相关部门统计,极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作,多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够,更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而,集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此,就个人的长远发展而言,集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而,教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。

再者,定期举办学术报告会,让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势,了解集成电路产业的市场需求,了解集成电路设计及相关人才市场需求,了解集成电路设计专业就业前景,从而激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性。

三、结论

集成电路产业是我国的新兴战略性产业,是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而,大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前,我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段,虽适应IC产业发展的需求,但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题,结合我校实际情况提出了几项改革措施,但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是,可以预测,有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力,我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟,最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。

参考文献:

[1]杨媛,余宁梅,高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊,2008,(3).

[2]刘胜辉,崔林海,黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究,2008,(22).

[3]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路,2007,(4).

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